基于java的mp3播放器的设计与实现
(软件技术专业 11312070115)
摘要:随着计算机和多媒体技术的不断发展以及个人计算机的普及,各种各样的媒体文件、媒体播放器层出不穷,而MP3(MPEG Audio Layer3)格式以其体积小、音质也有保
证的特点成为使用最为广泛的音频格式,得到了绝大多数软件和硬件媒体播放器的
支持,同时WAV格式作为无损的音频格式也独树一帜。如今,软件市场上的媒体播
放器百花齐放,如:MediaPlayer,酷我音乐盒和千千静听等。高音质播放和低内存
消耗是各种媒体播放器所追求的目标。
关键词:音乐播放器 java MVC JMF Ecplise
一、绪论
1.1背景、目的与意义
随着个人电脑的普及,多媒体信息的传播和应用已经深入我们生活中的各个方面。其中数字音频凭借着其占用存储空间小,声音质量高的特点风靡全球,传统磁带和CD所统治的半壁江山已经成为了数字音频的天下。
当微软Windows的局限性和缺点开始暴露出来的同时,多样化的操作系统平台如Solaris,Linux以及MacOS等操作系统各自拥有不俗的表现以及庞大的用户群。面对繁多的操作系统平台,一款具有通用性的音频播放软件则是必不可少的。
本音频播放软件采用Java语言编写,旨在利用Java的平台无关性特点,做出一款通用性强、占用空间少却五脏俱全的音频播放器。
1.2 Java语音的特性
首先,从面向对象的特性来看,Java是一种完全的面向对象设计语言。Java 的多态主要是建立在后期绑定(Late Bingding)或叫动态绑定(Dynamic Binding)基础之上的,这样Java先天就具备了对对象类型的自动判断能力。而C++是不支持动态绑定的,绑定动作发生在编译期而不是执行期,所以C++要实现多台的效果必须要使用虚函数。此外虽然C++语言支持封装和继承,但多态仍然是建立在编译时绑定的基础上,必须要通过虚函数实现。不仅如此,C++语言的指针操作允许使用goto语句,容易产生歧义的多重继承等特性也使C++不能严格符合面向对象的思想。
其次,Java具有绝对的平台无关性,其使用一种虚拟机作为中间层来屏蔽平台差异。Java的源程序经过编译产生类文件,类文件结构不同于传统的编译器生成的二进制文件,必须经过虚拟机的解释才能运行,因此Java被认为是一种解释性语言。虚拟机作为中间层负责把编译好的类文件转换为不同平台的指令。而对于不同的C,C++编译器,各种数据类型所占用空间有可能不一样,这种差异会影响程序的可移植性。
此外,在内存管理方面,Java在其虚拟机内部实现了垃圾内存自动回收功能,能够自动判断那些内存不再被用户使用,这样就让用户在系统设计时从繁杂的内存管理工作中解脱出来。C和C++语言分配的内存空间必须由用户在不使用的时候进行回收,容易产生内存回收不充分的问题,形成内存漏洞。
然而,Java也有瑕疵,由于是一种解释型语言,编译后的Java类文件不能直接被操作系统执行,需要虚拟机的解释,因此其效率和C,C++相比有一定差距。在运行时,Java编写的软件需要操作系统中安装有虚拟机,所以程序的发布相对繁琐。总的说来,
Java编程语言是
·简单与面向对象的
·分布式、安全与鲁棒的
·解释执行与高性能的
·多线程与动态执行的
二、相关技术简介
2.1 关于JMF技术
JMF(Java Media Framework),Java媒体架构,是对应Java 2平台标准版
(J2SE)的一种可选用的应用编程接口(API)软件包,它为音频和视频等媒体内容的捕获、回放、传输和编码转换等提供了一个统一的架构。
JMF技术提供了先进的媒体处理能力,从而扩展了Java平台的功能。这些功能包括:媒体捕获、压缩、流转、回放,以及对各种主要媒体形式和编码的支持,如M-JPEG、H.263、MP3、RTP/RTSP (实时传送协议和实时流转协议)、Macromedias Flash、IBM的HotMedia和Beatniks的Rich Media Format (RMF)等。JMF 2.1.1还支持广受欢迎的媒体类型,如Quicktime、Microsofts AVI和MPEG-1等。此外,JMF软件中包括了一个开放的媒体架构,可使开发人员灵活采用各种媒体回放、捕获组件,或采用他们自己的定制的内插组件。
Java Media Framework(JMF)是构建在 Java Sound之上的一层。JMF实际上将Java Sound用于其音频处理。JMF支持更多音频格式和更多回放功能,但缺少Java Sound的低层访问。另外,标准 JDK 发行版不包括JMF而包括 Java Sound。
Java Sound:
·添加音频和MIDI支持
·与JDK 1.3及更高版本一起提供
·是轻量级的
·本身支持相对较少的音频格式(AIFF、WAV和AU)
·通过Java Sound的服务供应商接口(SPI)可以进行扩展JMF:
·添加对音频、视频和其它基于时间的数据的支持
·提供多种媒体格式的同步和控制功能
·当前没有与任何JDK一起提供
·本身支持许多音频格式(AIFF、WAV等)以及 MPEG和其它格式·包含可扩展的编码器/解码器媒体支持
2.2 JMF常用类
JMF的常用类包括以下几个:
·数据源(DataSource)
·媒体定位器(MediaLocator)
·播放器(Player)
·处理器(Processor)
·数据池(DataSink)
·数据格式(Format)
·管理器(Manager)
2.2.1 数据源(DataSource)
在JMF中,DataSource对象就是数据源,它可以是从采集设备获得的数据,也可以是一个多媒体文件,也可以是从互联网上下载的数据流。对于DataSource
对象,一旦你确定了它的位置和类型,对象中就包含了多媒体的位置信息和能够播放该多媒体的软件信息。当创建了 DataSource对象后,可以将它送入Player 对象中,而Player对象不需要关心DataSource中的多媒体是如何获得的,以及格式是什么。
2.2.2 媒体定位器(MediaLocator)
DataSource通常用两种方式来定义,媒体定位器(MediaLocator)或URL (Universal Resource Locator)。MediaLocator类似于URL,并且可以由URL 来构造,即使在没有安装相应的协议处理机制的情况下,也能构造MediaLocator (在Java,只有在系统上安装了URL协议的处理机制的情况下,才能构造一个URL)。MediaLocator用来定位采集设备、本机的媒体文件、网络上的媒体文件以及网络RTP流。
2.2.3 播放器(Player)
如图2-1所示,播放器(Player)对象将音频、视频数据流作为输入,然后将数据流输出到音箱或屏幕上,就像播放器读取DV带中的数据,然后将音频信号送到音箱上,视频数据送到屏幕上一样。
图2-1 处理器模型
如图2-2所示,除了在播放器中提到了的6种状态以外,处理器对象还包括两种新的状态。这两种状态是在Unrealized状态之后,在Realizing 状态之前。
·Configuring:当调用configure( )方法后,处理器对象进入该状态。在
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